CN108342247A - 一种三相分离水酶法提取米糠油的方法 - Google Patents

一种三相分离水酶法提取米糠油的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，本发明采用近红外加热技术对新鲜米糠进行稳定化处理，米糠中部分的脂肪酶和脂肪氧化酶已被破坏，不会对米糠蛋白造成过度变性，之后再经超临界CO2破壁处理，进一步降低了米糠中脂肪氧化物酶等的残余活性，同时对米糠细胞壁起到了明显的破坏作用，增加酶解工艺步骤中与复合酶的接触位点，在酶解过程中同时进行间隔式高压脉冲处理，达到边酶解边破乳的效果，有利于油脂释放和油滴聚集，加速油脂的溶出，提高出油率；之后经三相法分离，实现油脂与蛋白质的分离提取。

Description

一种三相分离水酶法提取米糠油的方法
技术领域
本发明涉及食用油加工领域，具体涉及一种三相分离水酶法提取米糠油的方法。
背景技术
由于米糠极易酸败，新鲜米糠必须先经稳定化处理才能应用于食品，目前，热处理是米糠稳定化的主要手段，如蒸汽处理、挤压膨化、微波加热等。蒸汽处理易导致米糠湿度过高，不利于油脂浸出；挤压膨化易导致米糠蛋白高度变性，且挤压处理可导致米糠中生育酚降解；微波处理则导致米糠发生显著褐变，色泽加深。红外干燥具有加热快、能耗低、营养物质破坏少等优点，既能抑制酸败，同时对米糠品质破坏低。
传统提取米糠油的方法分为压榨法和溶剂浸出法，压榨法的缺点是出油率低，能耗大；溶剂浸出法的缺点是需要大量的溶剂，存在安全隐患。水酶法提米糠油是近几年来新兴的提油方法，其优点是米糠油色泽浅，游离脂肪酸含量高，同时保护米糠油中其它非油组分不被破坏，因此其应用范围较广，但水酶法制取植物油过程中面临的重要问题是大部分油脂以乳化液的形式与蛋白质紧密结合而难以提取，清油得率低。
三相分离法是一种新发展的分离生物物质的方法，目前主要应用于蛋白质及酶的分离、浓缩和纯化。该法应用叔丁醇和硫酸铵从粗样品水溶液中沉淀酶和蛋白质，由上层叔丁醇、中层蛋白质或酶固体以及下层硫酸铵水溶液组成的三相可在数分钟形成。油脂、色素和酶抑制剂等有机杂质进入叔丁醇相，可溶性糖类等极性组分则留在水相。该法设备简单、操作简便快速，试剂可重复使用。因此。三相分离法有可能进一步开发成同时提取油脂和优质蛋白的方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种三相分离水酶法提取米糠油的方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，包括以下步骤：
（1）稳定化处理：
对新鲜米糠过 40目筛，采用近红外加热技术进行稳定化处理，称取一定量米糠平铺于不锈钢托盘中，料层厚度在3-6mm，置于近短波红外干燥箱内，在70-90℃范围内加热30-80min；
（2）破壁预处理：
通过超临界 CO2破壁方式对稳定化米糠进行破壁预处理，在超临界体系中，在破壁压力15-25MPa、破壁温度45-55℃条件下破壁处理15-25min；
（3）高压电场辅助酶解：
称取一定量米糠，按照1:4-6的料液比加入蒸馏水，调节pH至4.5-6.5，之后在悬浮液中加入一定量的复合酶，搅拌均匀后于45-55℃水浴振荡酶解40-80min，之后于90-98℃灭酶10min，冷却至室温得到酶解米糠悬浮液；
同时置于高压脉冲电场中，每隔15-25min进行高压脉冲处理3-6min；
（4）三相分离法提取米糠油：
向上述米糠悬浮液中加入硫酸铵，悬浮液与硫酸铵的重量比为3-4：1，室温搅拌使之溶解后，加叔丁醇，悬浮液与叔丁醇的重量比为:1:1.5-2.5，搅拌混合并于35-40℃水浴中静置1-2h，于2000-3000r/min离心10-15min，得到三层混合物，其中上层为叔丁醇有机相，其中溶解了提取的米糠油，取上层叔丁醇溶液于旋转蒸发器减压蒸馏，将溶剂蒸干后得到米糠毛油。
其中，所述复合酶为果胶酶与纤维素酶，两者质量比2:1，复合酶添加量为0.4-0.6%。
其中，所述纤维素酶酶活力为 3×105U/g，所述果胶酶酶活力为5×105U/g。
其中，所述高压脉冲电场中电场强度25-30kV/cm，脉冲时间200μs，脉冲频率400-500Hz。
其中，所述步骤（4）中离心后混合液的中层为米糠中的蛋白质、淀粉等高分子固体物质；下层为硫酸铵水溶液，含有米糠中的溶于盐水成分。
本发明的有益效果如下：
本发明采用近红外加热技术对新鲜米糠进行稳定化处理，米糠中部分的脂肪酶和脂肪氧化酶已被破坏，稳定化效果较好，同时不会对米糠蛋白造成过度变性，对米糠中营养物质破坏少，之后再经超临界CO2破壁处理，进一步降低了米糠中脂肪氧化物酶等的残余活性，同时对米糠细胞壁起到了明显的破坏作用，增加了酶解工艺步骤中与复合酶的接触位点，在酶解过程中同时进行间隔式高压脉冲处理，达到边酶解边破乳的效果，有利于油脂释放和油滴聚集，加速油脂的溶出，提高出油率；之后经三相法分离，加入的叔丁醇能够稳定蛋白质结构而不是使之变性，并能防止蛋白质水解及蛋白质之间的相互作用，实现油脂与蛋白质的分离提取。本发明方法条件温和，整个体系过程中油料不经高温处理，对米糠营养成分的破坏达到最低，有效保留米糠中有效成分，油料蛋白性质几乎不发生变化，可回收再利用。
具体实施方式
实施例1
一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，包括以下步骤：
（1）稳定化处理：
对新鲜米糠过 40目筛，采用近红外加热技术进行稳定化处理，称取一定量米糠平铺于不锈钢托盘中，料层厚度在5mm，置于近短波红外干燥箱内，在80℃范围内加热50min；
（2）破壁预处理：
通过超临界 CO2破壁方式对稳定化米糠进行破壁预处理，在超临界体系中，在破壁压力20MPa、破壁温度50℃条件下破壁处理20min；
（3）高压电场辅助酶解：
称取一定量米糠，按照1:5的料液比加入蒸馏水，调节pH至5.0，之后在悬浮液中加入一定量的复合酶，搅拌均匀后于50℃水浴振荡酶解80min，之后于95℃灭酶10min，冷却至室温得到酶解米糠悬浮液；
同时置于高压脉冲电场中，电场强度30kV/cm，脉冲时间200μs，脉冲频率400Hz，每隔20min进行高压脉冲处理5min；
（4）三相分离法提取米糠油：
向上述米糠悬浮液中加入硫酸铵，悬浮液与硫酸铵的重量比为3：1，室温搅拌使之溶解后，加叔丁醇，悬浮液与叔丁醇的重量比为:1:2，搅拌混合并于40℃水浴中静置1h，于2500r/min离心10min，得到三层混合物，其中上层为叔丁醇有机相，其中溶解了提取的米糠油，取上层叔丁醇溶液于旋转蒸发器减压蒸馏，将溶剂蒸干后得到米糠毛油。
其中，所述复合酶为果胶酶与纤维素酶，两者质量比2:1，复合酶添加量为0.4%；所述纤维素酶酶活力为 3×105U/g，所述果胶酶酶活力为5×105U/g。

Claims (5)

1.一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）稳定化处理：
对新鲜米糠过 40目筛，采用近红外加热技术进行稳定化处理，称取一定量米糠平铺于不锈钢托盘中，料层厚度在3-6mm，置于近短波红外干燥箱内，在70-90℃范围内加热30-80min；
（2）破壁预处理：
通过超临界 CO2破壁方式对稳定化米糠进行破壁预处理，在超临界体系中，在破壁压力15-25MPa、破壁温度45-55℃条件下破壁处理15-25min；
（3）高压电场辅助酶解：
称取一定量米糠，按照1:4-6的料液比加入蒸馏水，调节pH至4.5-6.5，之后在悬浮液中加入一定量的复合酶，搅拌均匀后于45-55℃水浴振荡酶解40-80min，之后于90-98℃灭酶10min，冷却至室温得到酶解米糠悬浮液；
同时置于高压脉冲电场中，每隔15-25min进行高压脉冲处理3-6min；
（4）三相分离法提取米糠油：
向上述米糠悬浮液中加入硫酸铵，悬浮液与硫酸铵的重量比为3-4：1，室温搅拌使之溶解后，加叔丁醇，悬浮液与叔丁醇的重量比为:1:1.5-2.5，搅拌混合并于35-40℃水浴中静置1-2h，于2000-3000r/min离心10-15min，得到三层混合物，其中上层为叔丁醇有机相，其中溶解了提取的米糠油，取上层叔丁醇溶液于旋转蒸发器减压蒸馏，将溶剂蒸干后得到米糠毛油。
2.根据权利要求1所述的一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，其特征在于，所述复合酶为果胶酶与纤维素酶，两者质量比2:1，复合酶添加量为0.4-0.6%。
3.根据权利要求1所述的一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，其特征在于，所述纤维素酶酶活力为 3×105U/g，所述果胶酶酶活力为5×105U/g。
4.根据权利要求1所述的一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，其特征在于，所述高压脉冲电场中电场强度25-30kV/cm，脉冲时间200μs，脉冲频率400-500Hz。
5.根据权利要求1所述的一种三相分离水酶法提取米糠油的方法，其特征在于，所述步骤（4）中离心后混合液的中层为米糠中的蛋白质、淀粉等高分子固体物质；下层为硫酸铵水溶液，含有米糠中的溶于盐水成分。
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